针对矸石原料不足的问题，以矿区周边赋存的大量天然红沙替代矸石制备胶结充填体，对不同红沙替代率（红沙替代矸石质量比）的矸石-红沙胶结材料、不同浓度的矸石基与红沙基胶结材料性能进行测试，分析红沙替代矸石制备胶结充填材料性能的可行性。随着红沙替代率增加，料浆扩展度与泌水率增加，流变参数（屈服应力、黏度系数）与充填体密度减小，强度与超声波波速先增加后减小。红沙含有的粘土性矿物比矸石少，颗粒细小且粒径级配良好，使得料浆流动性增加，流变剪切应力曲线波动范围减小。剪切应力曲线符合宾汉姆本构模型。细颗粒的红沙可较好的填充充填体孔隙，水化产物可较好的包裹红沙颗粒，因此强度增加；红沙颗粒内部结构不如矸石致密，继续加入红沙，充填体强度略降低。充填体强度与超声波波速呈正相关，微观结构与充填体密度显示，充填体强度不仅与密度有关，还与充填体内部颗粒结构有关。加入红沙后，充填体峰值应变无明显变化，最终应变有所减小，红沙主要影响充填体峰后变形阶段，该影响随养护龄期的增长而减弱。任一浓度下，红沙基料浆扩展度与泌水率大于矸石基料浆，剪切应力曲线光滑，流变参数小于矸石基料浆；随着浓度增加，两种料浆泌水率差值逐渐减小，流变参数差值逐渐增大。红沙基充填体早期强度大，后期强度略小于矸石基充填体。输送性能与力学特性表明红沙可较好的取代矸石制备胶结充填材料，为煤矿提供了一种可选的胶结充填材料。

1材料基础性能
2 测试内容及试验流程
2.1 测试内容
2.2试验流程
3 红沙替代率试验
3.1 胶结充填料浆扩展度与泌水率
3.2 胶结充填料浆流变性
3.3 胶结充填体力学性能
3.4微观结构与声波测试
4 矸石基/红沙基胶结材料性能对比
4.1 矸石基/红沙基料浆扩展度与泌水率
4.2 矸石基/红沙基料浆流变性
4.3 矸石基/红沙基充填体单轴抗压强度
4.4 红沙充填的可行性分析
5 结论

王树帅,杨仁树,李永亮,等.红沙制备胶结充填材料性能可行性试验研究[J/OL].煤炭学报,1-11[2025-03-19].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2024.1327.